DE10161131A1

DE10161131A1 - Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung

Info

Publication number: DE10161131A1
Application number: DE10161131A
Authority: DE
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2002349449A; US6896489B2; US20020114708A1; DE10161131B4

Abstract

Es ist eine Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung vorgesehen, die eine verbesserte Regelung der Pumpenförderleistung erlaubt, so dass die Pumpe die unterschiedlichen Anforderungen an die Schmierung in Brennkraftmaschinen bei allen Drehzahlen bei minimalem Leistungsverbrauch erfüllen kann. Natürlich kann die Flügelpumpe auch in einem weiten Bereich von Leistungsübertragungs- und anderen Fluidverteilungsanwendungen verwendet werden. Die Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl eine hydrostatische wie auch mechanische Unterstützung beim radialen Positionieren ihrer Flügel verwenden, um einen effektiven und ruhigen Betrieb der Pumpe sicherzustellen und das Anlassen der Pumpe zu erleichtern. Die Flügelpumpe der vorliegenden Erfindung kann ferner sowohl hydrostatische wie auch mechanische Aktoren verwenden, um die Position ihres Exzenterringes zu steuern und somit die Förderleistung der Pumpe zu regeln. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, um eine Drosselung der Einlassströmung oder Kavitationserscheinungen zu vermeiden, ein Ventil vorgesehen werden, um einen Teil der Pumpenfördermenge zum Pumpeneinlass zurückzuführen und dadurch der Strömung in den Pumpeneinlass die erforderliche Geschwindigkeit und Energie zu verleihen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ganz allgemein Fluidpumpen und insbesondere eine Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Hydraulische Leistungsübertragungsanordnungen und Fluidverteilersysteme können eine Pumpe der Flügelbauart verwenden. Derartige Pumpen haben typischerweise einen Rotor mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Flügeln, die von dem Rotor drehbar getragen werden und relativ hierzu in Schlitzen des Rotors gleitbar sind. Der Rotor und die Flügel wirken mit der Innenkontur eines Einschließringes oder Exzenterringes zusammen, der exzentrisch bezüglich einer Achse des Rotors und der Flügel gelagert ist, um Fluidkammern (Zellen) zwischen dem Einschließring oder Exzenterring, dem Rotor und den Flügeln zu erzeugen. Aufgrund der Exzentrizität zwischen dem Einschließring oder Exzenterring und dem Rotor und den Flügeln verändern die Fluidkammern ihr Volumen, während sie sich mit dem rotierenden Rotor bewegen, und ihr Volumen wird größer, wenn sie sich an einer Einlassöffnung vorbei bewegen und kleiner, wenn sie sich an einer Auslassöffnung vorbei bewegen. Um die Exzentrizität zwischen dem Einschließring oder Exzenterring und dem Rotor zu ändern, kann der Einschließring oder Exzenterring um eine ortsfeste Achse in einem Pumpengehäuse geschwenkt werden. Durch Schwenken des Einschließringes oder Exzenterringes ändert sich das Volumen der Fluidkammern im Gebrauch der Pumpe, und somit ändern sich die Verdrängungseigenschaften der Pumpe.
Seitenplatten, die von dem Pumpengehäuse getragen werden, umschließen den Einschließring oder Exzenterring, den Rotor und die Flügel und bilden Kanäle, durch die Fluid zu dem Rotor und den Flügeln strömt und von diesen wegströmt. Diese Kanäle zusammen mit "Zeitsteuernuten" und der Kontur des Einschließringes oder Exzenterringes definieren Pumpenzyklen bzw. -zonen, und zwar eine Füll- oder Einlasszone, eine Vorverdichtungszone vom Einlass zum Auslass, eine Verdrängungs- oder Abgabezone sowie eine Dekompressionszone vom Auslass zum Einlass. Bei derzeit gebräuchlichen Flügelpumpen wird der Einschließring oder Exzenterring durch ein Fluiddrucksignal geschwenkt und positioniert, welches einem Kolben oder unmittelbar dem Einschließring zugeführt wird, was den Einschließring oder Exzenterring entgegen der Vorspannung einer ortsfesten Feder verschwenkt. Mit anderen Worten wird ein einziges Fluiddrucksignal zum Verschwenken des Einschließringes oder Exzenterringes verwendet. Somit ist die Steuerung des Einschließringes oder Exzenterringes im wesentlichen beschränkt auf die Art einer Druckentlastungssteuerung, bei der der Einschließring oder Exzenterring entgegen der Vorspannung der Feder nur dann verschwenkt wird, wenn ein ausreichender Druck an den Kolben oder Exzenterring angelegt wird.
Außerdem wurde erkannt, dass es für eine effiziente und ruhige Betriebsweise einer Flügelpumpe wünschenswert ist, die Flügel in kontinuierlichem Kontakt mit dem Einschließring oder Exzenterring zu halten. Einige Arten von Flügelpumpen hängen von der Zentrifugalkraft ab, um den Kontakt zwischen den Flügeln und dem Einschließring oder Exzenterring aufrecht zu erhalten. Diese Pumpen lassen einen positiven und kontinuierlichen Kontakt zwischen dem Flügel und dem Einschließring oder Exzenterring vermissen, was Verschleiß und verschlechtertes Betriebsverhalten der Pumpe zur Folge hat. Ein Verfahren, um den Kontakt zwischen den Flügeln und dem Einschließring oder Exzenterring zu verbessern, ist, die Kammern oder Schlitze im Rotor, in denen die Flügel angeordnet sind, mit Auslassdruck zu beaufschlagen. Der Fluiddruck treibt die Flügel radial nach außen und in Kontakt mit dem Einschließring oder Exzenterring. Unter zumindest einigen Bedingungen neigen die Flügel jedoch dazu, in den Rotorschlitzen zu verbleiben und die Zentrifugalkraft des rotierenden Rotors reicht nicht aus, um die auf die Flügel wirkende Reibungskraft zu überwinden. Ohne dass die Flügel aus dem Rotor radial nach außen vorstehen, wird nur wenig Fluid, wenn überhaupt, von dem rotierenden Rotor verdrängt, so dass es nur wenig oder überhaupt keinen Auslassdruck gibt. Die Folge ist, dass auch den Flügelschlitzen nur wenig oder überhaupt kein Druck zugeführt wird, der die Flügel radial aus dem Rotor bewegen könnte. Die Pumpe saugt daher nicht an.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
Es ist eine Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung vorgesehen, die eine verbesserte Regelung der Pumpenförderleistung erlaubt, so dass die Pumpe die unterschiedlichen Anforderungen an die Schmierung in Brennkraftmaschinen bei allen Drehzahlen bei minimalem Leistungsverbrauch erfüllen kann. Natürlich kann die Flügelpumpe auch in einem weiten Bereich von Leistungsübertragungs- und anderen Fluidverteilungsanwendungen verwendet werden. Die Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl eine hydrostatische wie auch mechanische Unterstützung beim radialen Positionieren ihrer Flügel verwenden, um einen effektiven und ruhigen Betrieb der Pumpe sicherzustellen und das Anlassen der Pumpe zu erleichtern. Die Flügelpumpe der vorliegenden Erfindung kann ferner sowohl hydrostatische wie auch mechanische Aktoren verwenden, um die Position ihres Exzenterringes zu steuern und somit die Förderleistung der Pumpe zu regeln. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, um eine Drosselung der Einlassströmung oder Kavitationserscheinungen zu vermeiden, ein Ventil vorgesehen werden, um einen Teil der Pumpenfördermenge zum Pumpeneinlass zurückzuführen und dadurch der Strömung in den Pumpeneinlass die erforderliche Geschwindigkeit und Energie zu verleihen.
Um die doppelte Pilotdruckregelung der Pumpenförderleistung zu erzielen, hat die Flügelpumpe zwei Aktoren, die jeweils so betätigbar sind, dass sie den Einschließring oder Exzenterring in der gewünschten Weise positionieren. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Aktoren gegenüberliegende Kolben, die jeweils durch ein getrenntes Pilotdrucksignal betätigt werden, um den Nocken in Abhängigkeit von den Drucksignalen zu verschwenken. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine Dichtung zwischen dem Einschließring oder Exzenterring und dem Pumpengehäuse vorgesehen werden, um getrennte Kammern zu bilden, wobei die Kammern Druckfluid empfangen, das unmittelbar auf den Einschließring oder Exzenterring wirkt, um ihn zu positionieren, und als die Aktoren wirken, ohne dass irgendwelche Kolben zwischen dem Fluidsignal und dem Einschließring oder Exzenterring vorhanden sind. Bei jedem der Ausführungsbeispiele kann der Nocken in einer Richtung oder beiden Richtungen seiner Schwenkbewegung vorgespannt werden, beispielsweise durch eine oder mehrere Federn.
Um das erste Ansaugen der Pumpe und den Aufbau von Auslassdruck sicherzustellen, sind ein oder mehrere Ringe angrenzend an dem Rotor radial innerhalb der Flügel angeordnet, um sicherzustellen, dass zumindest einige der Flügel radial nach außen über den Rotor vorstehen und mit dem konturierten Ring zu allen Zeiten in Kontakt sind. Vorzugsweise wird hydrostatischer Druck in Kammern hinter den Flügeln dazu verwendet, die Flügel vollständig auszufahren und sie in kontinuierlichem Kontakt mit dem Einschließring oder Exzenterring zu halten.
Somit umfassen einige der Ziele, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung die Schaffung einer exzentrischen Flügelpumpe, welche eine verbesserte Steuerung der Pumpenförderleistung ermöglicht, ein selbsttätiges Ansaugen der Pumpe sicherstellt, Einlassstromdrosselung und Kavitation vermindert, die Verwendung von Drucksignalen von zwei oder mehr Pumpen im Hydraulikkreis aus zum Regeln der Pumpenförderleistung ermöglicht, den Nocken und seine Verschwenkung strategisch so positioniert, dass Bewegungen in Richtung senkrecht zu der Sollrichtung der Bewegung des Exzenterrings bei seiner Verschwenkung minimiert werden, einen relativ einfachen konstruktiven Aufbau hat, wirtschaftlich in Herstellung und Montage ist, robust, funktionssicher ist und eine lange Lebensdauer hat.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele, den beigefügten Ansprüchen und anliegenden Zeichnungen hervor, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer exzentrischen Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung gemäss der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Flügelpumpe der Fig. 1 ist, bei der eine Seitenplatte entfernt ist, um die inneren Bestandteile der Pumpe zu zeigen;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Pumpe in Fig. 2 ist, um den Einschließring oder Exzenterring in seiner Nullstellung zu zeigen;
Fig. 4 Draufsicht auf die Pumpe in Fig. 2, um den Einschließring oder Exzenterring in seiner maximal verstellten Stellung zu zeigen;
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines dualen Pilotregelventils veränderlicher Zielvorgabe ist, das den Einschließring oder Exzenterring der Pumpe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung verschwenkt;
Fig. 6 eine vergrößerte, fragmentarische Schnittansicht ist, die einen Abschnitt des Rotors und eines Flügels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine vergrößerte, fragmentarische Schnittansicht des Rotors und Flügels ist, die eine Dichtung zwischen dem Flügel und dem Rotor zeigt, wenn der Flügel innerhalb seines Schlitzes im Rotor verkippt ist;
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Hydraulikkreises der Flügelpumpe einer Ausführungsform dieser Erfindung mit einem dualen Dreiwege-Pilotregelventil ist;
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Hydraulikkreises einer Flügelpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem dualen Dreiwege-Pilotregelventil und einem Antikavitationsventil ist; und
Fig. 10 eine schematische Ansicht des Einschließrings oder Exzenterrings der Flügelpumpe in ihrer Nullstellung und ihren maximal verstellten Stellungen ist.

DETAiLLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS- BEISPIELE

Es wird nun im einzelnen auf die Zeichnungen Bezug genommen. Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Flügelpumpe 10 veränderlicher Verdrängung mit einem Rotor 12 und zugeordneten Flügeln 14, die drehbar angetrieben werden, um Fluid durch einen Pumpeneinlass 16 zu saugen, den Druck des Fluids zu erhöhen und das Fluid unter Druck aus einem Auslass 18 der Pumpe 10 abzugeben. Ein Einschließring oder Exzenterring 20 wird von einem Gehäuse 22 der Pumpe 10 getragen und ist relativ zu dem Rotor 12 schwenkbar, um die Verdrängung der Pumpe zu ändern. Eine derartige Pumpe 10 ist in eine Vielzahl von Fluidanwendungen einschließlich der Motorschmierung und Leistungsübertragung einsetzbar. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Pumpen der vorliegenden Erfindung auch in Lenkanlagen, Bremsanlagen oder anderen Fluidsystemen, die eine Pumpe veränderlicher Verdrängung benötigen, verwendet werden könnte.
Das Gehäuse 22 hat vorzugsweise einen zentralen Körper 24, der eine innere Kammer 26 bildet, in welcher der Exzenterring 20 und der Rotor 12 angeordnet sind. Das Gehäuse 22 umfasst ferner zwei Endplatten 28, 30 auf gegenüberliegenden ebenen Seiten des zentralen Körpers 24, um die Kammer 26 einzuschließen. Eine Nut 32, die in einer Innenfläche 34 des zentralen Körpers 24 gebildet ist, nimmt einen Schwenkstift 36 zwischen dem Exzenterring 20 und dem Gehäuse 22 auf, um Schwenkbewegungen des Exzenterrings 20 relativ zu dem Gehäuse 22 zu ermöglichen und zu steuern. Beabstandet zu der Nut 32 und vorzugsweise an einer diametral gegenüberliegenden Stelle befindet sich eine Sitzfläche 38 in dem zentralen Körper 24. Die Sitzfläche 38 ist mit dem Exzenterring 20 zumindest in bestimmten Stellungen des Exzenterrings in Anlage bringbar, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen ihnen zu bilden. Der Exzenterring 20 und/oder der zentrale Körper 24 können eine elastomere oder anders ausgebildete Dichtung 40 tragen, die zumindest teilweise die Sitzfläche bildet und eine Leckage zwischen dem Exzenterring 20 und dem Gehäuse 22 reduziert.
Der Exzenterring 20 hat Ringform mit einer Öffnung 41 und befindet sich innerhalb der Kammer 26 des Gehäuses 22. Der Exzenterring 20 hat an seiner Außenfläche eine Nut 42, die zum Teil den Schwenkstift 36 aufnimmt, um Schwenkbewegungen zwischen dem Exzenterring 20 und dem zentralen Körper 24 zu ermöglichen. Derartige Schwenkbewegungen des Exzenterrings 20 werden durch Anlage der Außenfläche des Exzenterrings 20 an der Innenfläche 34 des zentralen Körpers 24 begrenzt. Wie in den Fig. 4 und 10 zu sehen ist, wird der Exzenterring 20 entgegen dem Uhrzeigersinn in Anlage mit dem Gehäuse 22 in seine erste Stellung geschwenkt, in der die Pumpe 10 ihre maximale Verdrängung hat. Wie am besten in den Fig. 3 und 10 zu sehen ist, kann der Exzenterring 20 im Uhrzeigersinn aus seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung geschwenkt werden, in der die Pumpe 10 ihre kleinste Verdrängung hat. Selbstverständlich kann der Exzenterring 20 in jede beliebige Lage zwischen der ersten und zweiten Stellung einschließlich dieser Stellungen verstellt werden, um die Verdrängung der Pumpe je nach Bedarf zu ändern. Der Exzenterring 20 hat eine Innenfläche, die allgemein kreisförmig ist, die jedoch konturiert oder exzentrisch ausgebildet werden kann, um das Betriebsverhalten der Pumpe 10 zu verbessern bzw zu ändern. Der Exzenterring 20 kann an seiner Außenfläche ferner mit einer zweiten Nut 44 versehen sein, die die Dichtung 40 trägt, welche mit der Innenfläche 34 des zentralen Körpers 24 in Anlage bringbar ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Exzenterring 20 und dem zentralen Körper 24 zu bilden. Die Strömungsmitteldichtung unterteilt praktisch die Kammer 26 in zwei Abschnitte 26a, 26b auf beiden Seiten der Dichtung, um zu ermöglichen, dass eine Druckdifferenz zwischen den getrennten Kammerabschnitten 26a und 26b erzeugt wird. Die Druckdifferenz kann dazu benutzt werden, den Exzenterring 20 zwischen seiner ersten und zweiten Stellung oder in diese Stellungen zu verschwenken, um die Verdrängung der Pumpe zu steuern.
Um Fluid durch die Pumpe 10 zu bewegen, ist eine rotierende Verdrängergruppe 50 in dem Gehäuse 22 vorgesehen. Die rotierende Verdrängergruppe 50 besteht aus einer zentralen Antriebswelle 52, dem Rotor 12, der von der Antriebswelle 12 getragen und gedreht wird, und mehreren Flügeln 14, die von dem Rotor 12 gleitend getragen werden, um sich mit dem Rotor 12 zu drehen. Die Antriebswelle 52 ist zwecks Drehung im ihre eigene Achse 53 lagefixiert. Der Rotor 12 ist an der Antriebswelle 52 befestigt, um sich mit dieser um die Achse der Antriebswelle 52 zu drehen.
Wie dargestellt, ist der Rotor 12 ein zylindrisches Bauteil mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten und axial sowie radial verlaufenden Schlitzen 54, die zu einer Außenfläche 56 des Rotors 12 hin offen sind und die innerhalb der Außenfläche 56 enden. Jeder Schlitz 54 ist so ausgebildet, dass er einen getrennten Flügel 14 gleitend aufnimmt, so dass die Flügel relativ zu dem Rotor 12 zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar sind. Jeder Schlitz 54 im Rotor 12 endet vorzugsweise an einer kleinen Kammer 56, die zur Aufnahme von Druckfluid ausgebildet ist. Das Druckfluid in einer Kammer 58 wirkt auf den Flügel 14 in dem zugehörigen Schlitz 54, um den Flügel 14 gleitend radial nach außen zu bewegen, bis er an der Innenfläche 34 des Exzenterrings 20 anliegt. Bei Betrieb der Pumpe 10 ist der Fluiddruck innerhalb der Kammer 58 und des Schlitzes 54 vorzugsweise ausreichend, um einen im wesentlichen kontinuierlichen Kontakt zwischen den Flügeln 14 und der Innenfläche des Exzenterrings 20 aufrecht zu erhalten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Flügelausfahrglied 60 auf dem Rotor 12 beweglich angeordnet, um an einem oder mehreren der Flügel 14 anzugreifen und diese Flügel 14 radial nach außen über den Umfang des Rotors 12 hinaus auszufahren. Dies erleichtert das Anlassen der Pumpe 10 dadurch, dass sichergestellt wird, dass sich zumindest zwei der Flügel 14 zu allein Zeiten über den Umfang des Rotors 12 hinaus erstrecken. Ohne das Flügelausfahrglied 60 kann es dazu kommen, dass die Flügel 14 in ihrer eingefahrenen Stellung verbleiben, ohne sich über den Umfang 56 des Rotors 12 hinaus zu erstrecken, so dass bei anschließender Drehung des Rotors 12, von dem keine Flügel 14 nach außen vorstehen, nicht genügend Fluid verdrängt wird, um die Pumpe 10 anzulassen und den Auslassdruck der Pumpe zu erhöhen. Es wird dann kein Fluiddruck in den Kammern 58 oder Schlitzen 54 des Rotors 12 erzeugt, und es wirkt daher kein Druck auf die Flügel 14, der sie veranlasst, sich nach außen zu bewegen, und die Pumpe 10 saugt daher nicht an. Ein derartiger Zustand kann bei Mobil- und Kraftfahrzeuganwendungen angetroffen werden, wenn ein kaltes Fahrzeug bei niedrigen Temperaturen, wie z. B. bei einem Kaltstart eines Kraftfahrzeuges, gestartet wird.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Flügelausfahrglied 60 ein Ring, der in einer ringförmigen Ausnehmung 62 in einer Stirnfläche des Rotors 12 gleitend gelagert ist und einen Durchmesser hat, der ausreicht, um sicherzustellen, damit sich mindestens zwei der Flügel 14 ständig über den Umfang des Rotors 12 hinaus erstrecken. Die Ausnehmung 62 bildet eine äußere Schulter 64 und eine innere Schulter 66, zwischen denen der Ring 60 gleiten kann. Der Ring 60 gleitet in der Ausnehmung 62, wenn Flügel 14, die über die Anlage am Exzenterring 20 radial nach innen verschoben werden, auf ihn einwirken, wodurch der Ring 60 in Richtung auf die diametral gegenüberliegenden Flügel 14 verschoben wird und dadurch die Flügel über den Umfang des Rotors 12 hinaus bewegt werden. Der Ring 60 wird zwischen dem Rotor 12 und der angrenzenden Seitenplatte des Gehäuses 22 beim Zusammenbau der Pumpe 10 gehalten. Ein zweiter Ring kann an der gegenüberliegenden Seite des Rotors vorgesehen werden, falls dies erwünscht ist.
Zweckmäßigerweise sind die Schlitze 54 im Rotor 12, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, so dimensioniert, dass sich ein Fluidfilm an der voreilenden und nacheilenden Seite 68 bzw. 69 jedes Flügels 14 bilden kann. Der Fluidfilm lagert die Flügel 14 beim Drehen des Rotors 12. Der Fluidfilm verhindert einen Verschleiß des Schlitzes, um eine einwandfreie Lagerfläche zu bilden. Außerdem soll aufgrund der Größe der Schlitze 54 ein Kippen des Flügels verhindert werden, während das Fluid verlangsamt wird, um eine Kontaktdichtung zwischen dem Rotor 12 und den Flügeln 14 in den Bereichen ihres Kontaktes einzutreten, sollte ein Flügelkippen eintreten, und zwar in dem Ausmaß, in dem ein Flügelkippen vorhanden ist. Die Kontaktdichtungen sorgen dafür, dass das Druckfluid weiter auf die Flügel 14 einwirkt, und verhindern eine Leckage bzw. ein Ausströmen des Druckfluid aus den Schlitzen 54. Anderenfalls wäre eine derartige Leckage aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Fluid in den Kammern 58 und den Schlitzen 54 wahrscheinlich, die an den Pumpenauslassdruck und Niederdruckabschnitten des Pumpenzyklus (nahezu überall außer am Pumpenauslass) vorhanden ist. Durch Verhindern dieser Leckage wird sichergestellt, dass eine ausreichende hydrostatische Kraft die Flügel 14 radial nach außen in Richtung auf den Exzenterring 20 vorspannt, um die Kontinuität des Kontaktes zwischen den Flügeln 14 und dem Exzenterring 20 zu verbessern.
Um Fluid zu verdrängen, ist der Exzenterring 20 exzentrisch relativ zu der Antriebswelle 52 und dem Rotor 12 gelagert. Diese Exzentrizität erzeugt einen unterschiedlichen Spalt zwischen dem Exzenterring 20 und dem Rotor 12. Der sich ändernde Spalt erzeugt Pumpkammern (Zellen) 70, zwischen benachbarten Flügeln 14, dem Rotor 12 und der Innenfläche des Exzenterrings 20, deren Volumen sich bei ihrer Drehung ändert. Genauer gesagt, vergrößert jede Pumpkammer 70 ihr Volumen während eines Teils ihrer Drehbewegung, wodurch in dieser Pumpenkammer 70 ein Druckabfall erzeugt wird, durch den Fluid eingesaugt wird. Nach Erreichen eines maximalen Volumens wird das Volumen jeder Pumpkammer 70 wieder kleiner, wodurch der Druck darin größer wird, bis die Pumpkammer zu einem Auslass ausgerichtet ist, und Fluid durch den Auslass mit dem Auslassdruck der Pumpe 10 abgegeben wird. Die Exzentrizität sorgt somit für größer und kleiner werdende Pumpkammern 70, so dass bei Druckabnahme Fluid durch den Einlass der Pumpe 10 angesaugt und danach der Druck des Fluids erhöht wird, um das Fluid unter Druck aus dem Auslass der Pumpe 10 abzugeben.
Der Grad der Exzentrizität bestimmt die Betriebseigenschaften der Pumpe 10, wobei eine größere Exzentrizität einen größeren Strömungsdurchsatz der Pumpe 10 und eine kleinere Exzentrizität einen kleineren Strömungsdurchsatz der Pumpe erzeugt. In einer sogenannten "Nullstellung" oder zweiten Stellung des Exzenterrings 20, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Öffnung 41 im wesentlichen koaxial zu dem Rotor 12 ausgerichtet, so dass die Pumpkammern 70 ein im wesentlichen konstantes Volumen während ihrer gesamten Drehung haben. In diesem Zustand kommt es zu keiner Vergrößerung der Pumpkammern 70 zum Ansaugen von Fluid noch zu einer Verkleinerung der Pumpkammern zum Erhöhen des Drucks, so dass sich ein Nullverstellungszustand der Pumpe 10 ergibt. Wenn sich der Exzenterring 20 in seiner ersten oder maximalen Verdrängungsstellung befindet, ändern sich die Pumpkammern 70 bei Drehungen des Rotors 12 zwischen ihrem maximalen Volumen und minimalen Volumen, so dass es zu einer vergrößerten Pumpverdrängung kommt.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, können zum Steuern der Verschwenkung und Positionierung des Exzenterrings 20 zwei Kolben 72, 74 verwendet werden, die in entgegengesetzten Richtungen betätigbar sind, um den Exzenterring 20 zwischen seiner ersten und zweiten Stellung zu schwenken. Zweckmäßigerweise kann jeder Kolben 72, 74 auf unterschiedliche Fluiddrucksignale ansprechen, die von zwei verschiedenen Stellen im Fluidkreis entnommen werden können, von denen die eine aus dem Regelventil kommen muss. Somit können zwei unterschiedliche Abschnitte des Strömungsmittelkreises dazu verwendet werden, die Verstellung des Exzenterrings 20 und somit den Betrieb und die Verstellung der Pumpe 10 zu steuern. Die Kolben 72, 74 können je nach Wunsch unterschiedlich groß sein, um die Kraft, die von den Druckfluidsignalen auf die Kolben ausgewirkt wird, zu ändern. Außerdem können einer oder beide der Kolben 72, 74 als Schieberventil ausgebildet sein, das von einer Feder oder einem anderen Mechanismus vorgespannt wird, um bei der Steuerung der Bewegung des Exzenterrings 20 und des Betriebs der Pumpe mitzuhelfen. Stattdessen kann, wenn eine Dichtung 40 zwischen dem Exzenterring 20 und dem Gehäuse 22 vorgesehen ist, ein gesteuertes Druckfluidvolumen unmittelbar in den Kammerabschnitten 26a, 26b auf gegenüberliegenden Seiten der Dichtung 40 vorgesehen werden. Fluid unterschiedlichen Volumens und unterschiedlichen Drucks kann auf beiden Seiten der Dichtung 40 vorgesehen werden, um die Bewegung des Exzenterrings 20 zu steuern. Natürlich kann irgendeine Kombination dieser Aktoren zum Steuern der Bewegung und Stellung des Exzenterrings 20 bei Betrieb der Pumpe 10 verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, wie am besten in Fig. 10 zu sehen, die Achse 76, um die der Exzenterring 20 geschwenkt wird, zweckmäßigerweise so angeordnet, dass der Exzenterring 20 zwischen seiner ersten und zweiten Stellung im wesentlichen linear bewegt wird. Zu diesem Zweck wird der Exzenterring 20 um eine Achse 76 geschwenkt, die gegenüber der Achse 53 der Antriebswelle um eine Hälfte des Bewegungsabstandes in Richtung der Exzentrizität des Exzenterrings 20 zwischen seiner ersten und zweiten Stellung versetzt ist. Mit anderen Worten, ist die Schwenkachse 76 des Exzenterrings 20 gegenüber der Achse 53 der Antriebswelle um eine Hälfte der maximalen Exzentrizität des Exzenterrings 20 relativ zu der Achse 53 der Antriebswelle und somit relativ zu dem Rotor 12 versetzt. Die Schwenkbewegung des Exzenterrings 20 erfolgt auf einer zumindest ein wenig gekrümmten Bahn. Durch eine Positionierung der Schwenkachse 76 des Exzenterrings 20 wie beschrieben wird die Bewegungsbahn des Exzenterrings 20 zwischen seiner ersten und zweiten Stellung im wesentlichen linear. Eine nicht lineare bzw. zusammengesetzte Bewegung des Exzenterrings 20 beeinträchtigt den Spalt zwischen dem Rotor 12 und dem Exzenterring 20. Die Funktionsweise und die Betriebseigenschaften der Pumpe 10 werden durch diesen Spalt bestimmt. Somit kann die nicht lineare Bewegung des Exzenterrings 20 bei seiner Verschwenkung die Größe der Fluidkammern in der gesamten Pumpe 10 und, was wichtig ist, im Bereich des Einlasses 16 und Auslasses 18 der Pumpe ändern. Beispielweise wird das Volumen der Pumpkammern 70 geringfügig größer, wenn sie sich dem Auslass 18 nähern, wodurch der darin herrschende Druck verringert wird und der Druck des Fluids in der Auslassöffnung nicht ausreichend erhöht wird. Wünschenswerterweise sorgt ein Versatz der Schwenkachse 76 des Exzenterrings 20 entsprechend der vorliegenden Erfindung für ein Bewegung des Exzenterrings 20, die derartige Zentrierungsfehler verringert und eine Steuerung der Betriebseigenschaften der Pumpe erleichtert, um die Funktionsweise und den Wirkungsgrad der Pumpe zu verbessern. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner einen einfacheren Pumpenaufbau, bei dem sich ein Mittelpunkt der Öffnung 41 des Exzenterrings auf einer im wesentlichen linearen Bahn bewegt. Außerdem sollte die Pumpe 10 mit einer geringeren Geräuschentwicklung arbeiten.
Um das Anlegen von Fluiddrucksignalen an die Aktoren zu steuern, was wiederum die Bewegung des Exzenterrings 20 steuert, ist ein einziges Steuerventil 80 vorgesehen, das auf zwei Pilotdrucksignale und ihre Zuführung zu den Aktoren anspricht. Wie in Fig. 5 dargestellt, hat das Steuerventil 80 einen Schieberabschnitt 82 mit mehreren ringförmigen Nuten und Stegen zwischen benachbarten Nuten, welche für eine Dichtungsanlage an einer Bohrung 84 sorgen, in der der Schieberabschnitt 82 angeordnet ist. Das Ventil 80 hat ferner einen Kolbenabschnitt 86 mit einer äußeren Hülse 88 und einem inneren Kolben 90, der von der Hülse 88 gleitend getragen wird. Eine erste Feder 92 ist zwischen dem Kolben 90 und dem Schieberabschnitt 82 angeordnet, um den Schieberabschnitt 82 in seiner Lager vorzuspannen, und eine zweite Feder 94 ist zwischen der Hülse 88 und dem Kolben 90 angeordnet, um den Kolben 90 in Richtung weg von der Hülse 88 elastisch vorzuspannen.
Wie in den Fig. 5 und 8 dargestellt, hat das Ventil 80 einen ersten Einlass 98, durch den von der Pumpe 10 gefördertes Fluid einer Kammer 98 zugeführt wird, in der der Kolben 90 angeordnet ist, um auf den Kolben 90 eine Kraft in eine Richtung entgegengesetzt zu der Vorspannkraft der zweiten Feder 94 auszuüben. Ein zweiter Einlass 100 führt von der Pumpe 10 gefördertes Fluid dem Spulenabschnitt 82 zu. Ein dritter Einlass 102 führt Fluiddruck aus einer stromabwärtigen Fluidquelle von einem zweiten Abschnitt des Fluidkreises einer Kammer 104 zwischen dem Kolben 90 und der äußeren Hülse 88 zu. Ein vierter Einlass 106 verbindet den zweiten Abschnitt des Fluidkreises mit einem Ende 108 des Schieberabschnittes 82, der gegenüber dem Kolben 90 angeordnet ist. Zusätzlich zu den Einlässen hat das Ventil 80 einen ersten Auslass 110, der mit einem Sumpf oder Reservoir 112 verbunden ist, einen zweiten Auslass 114, der mit dem ersten Aktor 75 verbunden ist, und einen dritten Auslass 116, der mit dem zweiten Aktor 72 verbunden ist. Wie oben erläutert, steuern der erste und zweite Aktor 72 bzw. 74 die Bewegung des Exzenterrings 20, um die Verdrängung der Pumpe 10 zu ändern.
Genauer gesagt, hat der Kolben 90 einen zylindrischen Körper 120 mit einer Sackbohrung 122 zur Aufnahme und zum Haltern eines Endes der ersten Feder 92. Ein vergrößerter Kopf 124 an einem Ende des Kolbens 90 ist eng gleitend in der Kammer 98 gelagert, die beispielsweise in dem Pumpengehäuse 22 vorgesehen sein kann, und ist so ausgebildet, dass er an der äußeren Hülse 88 angreift, um die Bewegung des Kolbens 90 in dieser Richtung zu begrenzen. Die äußere Hülse 88 ist durch einen Presssitz oder in anderer Weise gegen eine Bewegung in der Kammer 98 gesichert. Die äußere Hülse 88 hat eine Bohrung 126, die den Körper 120 des Kolbens 90 gleitend aufnimmt, einen radial einwärts verlaufenden Rand 128 an einem Ende zur Begrenzung der Bewegung des Schieberabschnitts 82 in Richtung auf den Kolben 90, und ein entgegengesetztes Ende 130 verringerten Durchmessers, das die Ringkammer 104 bildet, in der die zweite Feder 94 angeordnet ist. Die ringförmige Kammer 104 kann ebenfalls unter Druck stehendes Fluid aufnehmen, das auf den Kolben 90 wirkt.
Der Schieberabschnitt 82 ist allgemein zylindrisch ausgebildet und in der Bohrung 84 des Körpers wie dem Pumpengehäuse 22 angeordnet. Der Schieberabschnitt 82 hat eine Sackbohrung 132, ist an einem Ende 134 offen und an seinem anderen Ende 108 geschlossen. Eine erste Ausnehmung 136 an der Außenseite des Schieberabschnittes 82 führt zu einem oder mehreren Kanälen 138, die in die Sackbohrung 132 münden. Die erste Ausnehmung 136 wird wahlweise zu dem dritten Auslass 116 ausgerichtet, um zu ermöglichen, dass das die Verdrängung am zweiten Aktor 72 hoch haltende kontrollierte Volumenandruckmittel durch den Schieberabschnitt 82 über die erste Ausnehmung 136, entsprechende Kanäle 138, die Sackbohrung 132 und den ersten Auslass 110, der zu dem Sumpf bzw. Reservoir 112 führt, zurückströmt. Dies verringert das Volumen und den Druck des Fluids am zweiten Aktor 72. In der gleichen Weise hat der Schieberabschnitt 82 eine zweite Ausnehmung 140, die zu in die Sackbohrung 132, mündenden entsprechenden Kanäle 142 führt und die wahlweise zu dem zweiten Auslass 114 ausrichtbar ist, um zu ermöglichen, dass das die Verdrängung am ersten Aktor 74 niedrig haltende Volumenandruckfluid durch das Ventil 80 über die zweite Ausnehmung 140, entsprechende Kanäle 142, die Sackbohrung 132 und den ersten Auslass 110 zu dem Sumpf bzw. Reservoir 112 zurückströmt.
Der Schieberabschnitt 82 hat ferner eine dritte Ausnehmung 144, die zwischen der ersten und zweiten Ausnehmung 136 bzw. 140 angeordnet und im wesentlichen zu dem zweiten Einlass 100 ausgerichtet ist. Die dritte Ausnehmung 144 hat eine axiale Länge, die größer als der Abstand zwischen dem zweiten Einlass 100 und dem zweiten Auslass 114 und größer als der Abstand zwischen dem zweiten Einlass 100 und dem dritten Auslass 116 ist. Wenn somit der Schieberabschnitt 82 ausreichend in Richtung auf den Kolbenabschnitt 86 verschoben wurde, verbindet die dritte Ausnehmung 144 den zweiten Auslass 114 mit dem Einlass 100, damit Fluid unter Auslassdruck von dem zweiten Einlass 100 durch den zweiten Auslass 114 strömt. Dies erhöht das Volumen und den Druck des Fluids, das auf den ersten Aktor 74 wirkt. Wenn der Schieberabschnitt 82 weit genug von dem Kolbenabschnitt 86 wegbewegt wurde, verbindet die dritte Ausnehmung 144 in gleicher Weise den zweiten Einlass 100 mit dem dritten Auslass 116, damit Fluid unter Auslassdruck von dem zweiten Einlass 100 durch den dritten Auslass 116 strömen kann. Dies erhöht das Volumen und den Druck des Fluids, das auf den zweiten Aktor 72 wirkt. Aus dem oben stehenden ist ersichtlich, dass die Verstellung des Schieberabschnitts 82 die Entlüftung der Steuerkammer durch die erste und zweite Ausnehmung 136 bzw. 140 steuert, wenn sie zu dem zweiten bzw. dritten Auslass 114 bzw. 116 ausgerichtet sind. Die Verstellung des Schieberabschnitts 82 ermöglicht ferner eine Zuführung bzw. Vergrößerung der Pilotdrucksignale durch die dritte Ausnehmung 144, wenn sie zu dem zweiten bzw. dritten Auslass 114 bzw. 116 ausgerichtet ist.
Wünschenswerterweise kann die Verstellung des Schieberabschnittes 82 zumindest teilweise durch zwei getrennte Fluidsignale aus zwei getrennten Abschnitten des Fluidkreises gesteuert werden. Wie dargestellt, wird Fluid unter Pumpenauslassdruck der Kammer 98 zugeführt, so dass es den Kopf 124 des Kolbens 90 beaufschlagt und den Kolben 90 in Richtung auf den Schieberabschnitt 82 zu verschieben sucht. Dies erzeugt eine Kraft (übertragen durch die erste Feder 92), die die Tendenz hat, den Schieberabschnitt 82 zu verstellen. Dieser Kraft wirkt zumindest teilweise die zweite Feder 94 und das Fluiddrucksignal von einer zweiten Stelle im Fluidkreis entgegen, das dem entfernten Ende 108 des Schieberabschnittes 82 und der Kammer 104 zwischen der äußeren Hülse 88 und dem Kolben 90 zugeführt wird, was auf den Kopf 124 des Kolbens 90 in eine Richtung einwirkt, die die Tendenz hat, den Kolben von der äußeren Hülse zu trennen. Die Bewegung des Schieberabschnitts 82 kann ggfs. durch Wahl geeigneter Federn 92, 94, Fluiddrucksignal und/oder relative Flächenbereiche des Kolbenkopfes 124 und des Schieberabschnittendes 108, auf die die Drucksignale wirken, gesteuert werden. Zweckmäßigerweise kann die zweite Feder 94 zum Erleichtern einer Kalibrierung des Ventils 80 so gewählt werden, dass die Anfangs- oder Ruhekompression der ersten Feder 92 zwecks Steuerung der Kraft, die sie auf den Schieberabschnitt 82 und den Kolben 90, ausübt, gesteuert wird.
In Abhängigkeit von diesen verschiedenen Kräften, die von den Federn 92, 94 und den auf den Kolben 90 und den Schieberabschnitt 82 wirkenden Drucksignalen erzeugt werden, wird der Schieberabschnitt 82 so bewegt, dass bestimmte Ausnehmungen mit bestimmten Einlass- oder Auslassöffnungen ausgerichtet werden, um die Strömung zu und von dem ersten und zweiten Aktor 72, 74 zu steuern. Wenn der Schieberabschnitt 82, wie in Fig. 5 gezeigt, nach unten bewegt wird, überbrückt die dritte Ausnehmung 144 den Spalt zwischen dem zweiten Einlass 100 und dem dritten Auslass 116, so dass von der Pumpe 10 abgegebenes Druckfluid dem zweiten Aktor 72 zugeführt wird. Diese Bewegung des Schieberabschnittes 82 sorgt außerdem vorzugsweise für eine Ausrichtung der zweiten Ausnehmung 140 zu dem zweiten Auslass 114, um das Volumen und den Druck des Fluids an dem ersten Aktor 74 zu dem Sumpf bzw. Reservoir 112 abzulassen. Somit wird der Exzenterring 20 von dem zweiten Aktor 72 in Richtung auf seine erste Stellung verstellt, wodurch die Verdrängung der Pumpe 10 vergrößert wird. Wenn der Schieberabschnitt 82 nach oben, in Fig. 5, getrieben wird, überbrückt die dritte Ausnehmung 144 den Spalt zwischen dem zweiten Einlass 100 und dem zweiten Auslass 114, wodurch Fluid unter Pumpenauslassdruck dem ersten Aktor 74 zugeführt wird. Diese Bewegung des Schieberabschnitts 82 sorgt außerdem vorzugsweise für eine Ausrichtung der ersten Ausnehmung 136 zu dem dritten Auslass 116, um das Volumen und den Druck des Fluids am zweiten Aktor 72 zum Sumpf bzw. Reservoir 112 abzulassen. Somit wird der Exzenterring 20 in Richtung auf seine zweite Stellung verschoben, wodurch die Verdrängung der Pumpe 10 verkleinert wird. Auf diese Weise werden das Volumen und die Drücke durch zwei getrennte Drucksignale gesteuert, die aus zwei unterschiedlichen Abschnitten des Fluidkreises entnommen werden können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein erstes Drucksignal von dem von der Pumpe 10 abgegebenen Fluid gebildet, und ein zweites Drucksignal rührt von einer stromabwärtigen Fluidkreisquelle her. Auf diese Weise können der Wirkungsgrad und die Funktionsweise der Pumpe verbessert werden.
Wie am besten in Fig. 9 zu sehen ist, kann ein Einlassströmungsventil 150 in dem Fluidkreis vorgesehen werden, um wahlweise zu ermöglichen, dass Fluid unter Pumpenauslassdruck in den Pumpeneinlass 16 zurückströmt, wenn die Pumpe 10 mit Drehzahlen arbeitet, bei denen atmosphärischer Druck nicht ausreicht, um die Pumpe 10 mit Fluid zu füllen. Dies verringert Kavitation und überwindet eine Drosselung der Strömung zum Einlass 16 der Pumpe 10. Um dies zu erreichen, kann das Einlassströmungsventil 150 ein Schieberventil sein, das in einer Bohrung 152 eines Körpers wie z. B. des Pumpengehäuses 22 gleitend gelagert ist, so dass es mit dem vom Pumpenauslass 18 abgegebenen Fluid in Verbindung steht. Wie dargestellt, weist der Fluidkreis die Pumpe 10 auf, wobei der Pumpenauslass 18 zu einem Maschinen-Schmierkreis 154 durch einen Zuführkanal 156 führt, der durch die das Einlassströmungsventil 150 enthaltende Bohrung 152 verläuft. Stromab des Maschinen-Schmierkreises 154 wird Fluid zu einem Reservoir 112 zurückgeführt, wobei ein Teil dieses Fluids durch einen Pilotfluidkanal 158 geleitet wird, der zu dem Einlassströmungsventil 150 führt, um das Einlassströmungsventil 150 ggfs. mit einem Pilotdrucksignal zu versorgen. Es kann ferner eine Feder 159 vorgesehen werden, um das Einlassströmungsventil 150 vorzuspannen. Aus dem Reservoir wird Fluid durch einen Einlasskanal 160, dem Einlass 16 der Kraftstoffpumpe 10 zugeführt. Der Einlasskanal 160 kann durch die das Einlassströmungsventil 150 enthaltende Bohrung 152 verlaufen und wird von dem Zuführkanal 156 durch einen Steg 162 des Einlassströmungsventils 150 getrennt, der mit dem Körper eine im wesentlichen dichte Strömungsmitteldichtung bildet.
Somit wirkt das von der Pumpe 10 abgegebene Fluid auf den Steg 162 über den Kanal 156, der mit der Auslassleitung 157 in Verbindung steht, und hat die Tendenz, das Einlassströmungsventil 150 in eine Richtung entgegengesetzt zu der Feder 159 und dem Pilotdrucksignal, das an das Einlassströmungsventil 150 durch den Pilotfluidkanal 158 angelegt wird, zu verstellen. Wenn der Druck des von der Pumpe 10 abgegebenen Fluids hoch genug ist, um die Feder und den Pilotdruck im Kanal 158 zu überwinden, wird das Einlassströmungsventil 150 so verstellt, dass sein Steg 162 weit genug bewegt wird, um den Einlasskanal 160 zu öffnen und dadurch eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Zuführkanal 156 und dem Einlasskanal 160 durch die Bohrung 152 und den Kanal 161 herzustellen, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Auf diese Weise wird ein Teil des von der Pumpe 10 abgegebenen Fluids in den Einlass 16 der Pumpe 10 zusammen mit aus dem Reservoir 112 kommendem Fluid zurückgeführt, aus den oben erläuterten Gründen. Dieser angesaugte Druckmittelstrom in den Einlass 16 führt zu einer "Aufladung" des Pumpeneinlasses, um sicherzustellen, dass die Pumpe Flüssigkeit und nicht Luft oder ein anderes Gas ansaugt. Dies verhindert Kavitation und verbessert den Wirkungsgrad und das Betriebsverhalten der Pumpe.
Der Zweck des Ventils 150 und seiner Aufladungswirkung ist es, Druckenergie in Geschwindigkeitsenergie am Einlass umzuwandeln, um für eine Aufladung zu sorgen.
Somit hat die Pumpe 10 viele Merkmale, die die Konstruktion und die Funktionsweise der Pumpe erleichtern eine deutlich verbesserte Steuerung der Pumpenbetriebsparameter und der Pumpenförderleistung erlauben und die Funktionsweise und den Wirkungsgrad der Pumpe insgesamt verbessern. Wünschenswerterweise kann die Flügelpumpe der Erfindung die unterschiedlichen Anforderungen an die Schmierung von Brennkraftmaschinen bei allen Drehzahlen erfüllen. Natürlich kann die Flügelpumpe auch in Leistungsübertragungs- und Fluidverteileranwendungen verwendet werden.
Während schließlich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen hier beschrieben wurden, wird der Schutzbereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche definiert. Abwandlungen und Anwendungen der erfindungsgemäßen Pumpe, die im Geiste und Rahmen der Erfindung liegen sind dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich.

Claims

1. Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung mit:
einem Gehäuse, das eine Kammer, einen Pumpeneinlass, durch den Fluid in das Gehäuse eintritt, und einen Pumpenauslass, durch den Fluid unter Druck aus dem Gehäuse abgegeben wird, bildet;
einem Einschließring oder Exzenterring, der von dem Gehäuse schwenkbar gelagert wird, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt zu werden, und der eine Öffnung mit einer Innenfläche definiert,
einem Rotor, der von dem Gehäuse relativ zu der Innenfläche drehbar gelagert wird und eine Vielzahl Schlitze hat, die von der Außenseite des Rotors nach innen in den Rotor verlaufen;
einer Vielzahl Flügel, die von dem Rotor getragen werden, wobei jeder Flügel in einem Schlitz in dem Rotor gleitend gelagert ist;
einem ersten Aktor, der auf eine Fluiddruckbeaufschlagung anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in eine erste Richtung zu schwenken, und
einem zweiten Aktor, der auf eine Fluiddruckbeaufschlagung anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in eine zweite Richtung zu schwenken.

2. Flügelpumpe nach Anspruch 1, bei der der erste Aktor ein Kolben ist, der von dem Gehäuse gleitend gelagert wird und auf ein erstes Betätigungsdrucksignal anspricht.

3. Flügelpumpe nach Anspruch 1, bei der die zweite Richtung eine Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist.

4. Flügelpumpe nach Anspruch 1, bei der der zweite Aktor ein Kolben ist, der von dem Gehäuse gleitend gelagert wird und auf ein zweites Betätigungsdrucksignal anspricht.

5. Flügelpumpe nach Anspruch 2, bei der der zweite Aktor ein Kolben ist, der von dem Gehäuse gleitend gelagert wird und auf ein zweites Betätigungsdrucksignal anspricht.

6. Flügelpumpe nach Anspruch 1, bei der der erste Aktor eine Feder umfasst, die den Einschließring oder Exzenterring in die erste Richtung elastisch vorspannt.

7. Flügelpumpe nach Anspruch 1, die ferner eine Dichtung zwischen dem Einschließring oder Exzenterring und dem Gehäuse aufweist, wodurch eine Fluidkammer zwischen dem Gehäuse und dem Einschließring oder Exzenterring gebildet wird, wobei unter Druck stehendes Fluid in der Fluidkammer den ersten Aktor bildet.

8. Flügelpumpe nach Anspruch 7, die ferner eine weitere Fluidkammer aufweist, welche zumindest teilweise von der Dichtung gebildet wird, wobei unter Druck stehendes Fluid in der weiteren Fluidkammer den zweiten Aktor bildet.

9. Flügelpumpe nach Anspruch 1, die ferner ein Steuerventil aufweist, die in Abhängigkeit von einem ersten Fluiddrucksignal die Druckbeaufschlagung des ersten Aktors steuert und in Abhängigkeit von einem zweiten Fluiddrucksignal die Druckbeaufschlagung des zweiten Aktors steuert.

10. Flügelpumpe nach Anspruch 1, die ferner einen Schwenkstift aufweist, um den der Einschließring oder Exzenterring schwenkt, wobei der Schwenkstift eine Schwenkachse des Einschließrings oder Exzenterrings bildet, welche gegenüber der Achse des Rotors um ungefähr eine Hälfte der maximalen Exzentrizität des Einschließrings oder Exzenterrings relativ zu dem Rotor versetzt ist.

11. Flügelpumpe nach Anspruch 1, die ferner ein Einlassströmungsventil aufweist, das in Abhängigkeit von einem Fluiddrucksignal oberhalb eines Grenzdrucks einen Teil des vom Pumpenauslass abgegebenen Fluids während zumindest bestimmter Strömungszustände in den Pumpeneinlass strömen lässt.

12. Flügelpumpe nach Anspruch 11, bei der das Einlassströmungsventil elastisch in eine Stellung vorgespannt ist, die verhindert, dass vom Pumpenauslass abgegebenes Fluid in den Pumpeneinlass strömt, und durch ein ausreichend großes Fluiddrucksignal in eine Stellung verstellbar ist, in der vom Pumpeneinlass abgegebenes Fluid in den Pumpeneinlass strömen kann.

13. Flügelpumpe nach Anspruch 1, die ferner ein Flügelausfahrglied aufweist, das von dem Gehäuse getragen wird und in zumindest bestimmten Stellungen des Rotors mit den Flügeln in Anlage bewegbar ist, um sicherzustellen, dass sich zumindest zwei Flügel zu allen Seiten aus der Außenseite des Rotors heraus erstrecken.

14. Flügelpumpe nach Anspruch 13, bei der das Flügelausfahrglied ein Ring ist, der von dem Rotor getragen wird, um zu allen Seiten an mindestens zwei Flügeln anzugreifen.

15. Flügelpumpe nach Anspruch 1, bei der die Schlitze im Rotor bezüglich des Rotors radial einwärts in den Rotor verlaufen.

16. Flügelpumpe nach Anspruch 7, bei der die Dichtung durch einen direkten Kontakt zwischen Einschließring oder Exzenterring und dem Gehäuse definiert wird.

17. Flügelpumpe nach Anspruch 7, bei der die Dichtung von dem Einschließring oder Exzenterring getragen wird.

18. Flügelpumpe nach Anspruch 7, bei der die Dichtung von dem Gehäuse getragen wird.

19. Flügelpumpe nach Anspruch 12, bei der die Schlitze im Rotor mit Druckfluid beaufschlagt werden, um die Flügel in Anlage mit einer Nockenfläche zu drücken.

20. Flügelpumpe nach Anspruch 13, bei der das Flügelausfahrglied ferner einen Ringabschnitt zwecks Anlage an den beiden Ringen sowie Öldruck umfasst, der auf die Flügel wirkt, um die Flügel auszufahren.

21. Flügelpumpe nach Anspruch 9, die ferner eine Ablassöffnung im Gehäuse aufweist, durch die Fluid in der Fluidkammer unter bestimmten Strömungsbedingungen abgeführt wird, und bei der das Steuerventil den Fluidstrom aus der Fluidkammer durch die Ablassöffnung in Abhängigkeit von bestimmten Druckwerten des ersten und zweiten Pilotdrucks steuert.

22. Flügelpumpe nach Anspruch 1, bei der die Flügel voreilende und nacheilende Flächen haben und die Schlitze im Rotor geringfügig breiter als die in den Schlitzen angeordneten Flügel sind, so dass sich zwischen dem Rotor und den voreilenden und nacheilenden Flächen jedes Flügels ein Fluidfilm bildet.

23. Flügelpumpe nach Anspruch 22, die ferner eine Dichtung zwischen einem Flügel und dem Rotor aufweist, um die Strömung zwischen ihnen zu drosseln.

24. Flügelpumpe nach Anspruch 23, bei der die Dichtung durch einen Kontakt zwischen dem Flügel und dem Rotor gebildet wird.

25. Flügelpumpe nach Anspruch 12, bei der das Einlassströmungsventil von einer Feder vorgespannt wird.

26. Flügelpumpe nach Anspruch 25, bei der das Einlassströmungsventil von einem Pilotdrucksignal vorgespannt wird.

27. Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung mit:
einem Gehäuse, das einen Pumpeneinlass, durch den Fluid in die Pumpe eintritt, einen Pumpenauslass, aus dem Fluid unter Druck abgegeben wird, und eine Fluidkammer zwischen dem Pumpeneinlass und Pumpenauslass bildet;
einem Einschließring oder Exzenterring, der von dem Gehäuse innerhalb der Fluidkammer schwenkbar gelagert wird, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt zu werden, bei der der Einschließring oder Exzenterring eine innere Öffnung mit einer Innenfläche hat;
einem Rotor, der von dem Gehäuse zumindest teilweise in der inneren Öffnung des Einschließrings oder Exzenterrings gelagert wird, relativ zu der Innenfläche drehbar angetrieben wird und eine Vielzahl Schlitze hat, die sich von der Außenseite des Rotors radial nach innen in den Rotor erstrecken:
einer Vielzahl Flügel, die von dem Rotor getragen werden, wobei ein Flügel in jedem Schlitz im Rotor gleitend gelagert ist,
einem ersten Aktor, der auf einen ersten Fluiddruck anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in Richtung auf seine erste Stellung zu schwenken;
einem zweiten Aktor, der auf einen zweiten Fluiddruck anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in Richtung auf seine zweite Stellung zu schwenken; und
einem Steuerventil, das in Abhängigkeit von einem ersten Pilotdruck die Druckbeaufschlagung des ersten Aktors steuert und in Abhängigkeit von einem zweiten Pilotdruck die Druckbeaufschlagung des zweiten Aktors steuert

28. Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung mit:
einem Gehäuse, das einen Pumpeneinlass, durch den Fluid in die Pumpe eintritt, einen Pumpenauslass, aus dem Fluid unter Druck abgegeben wird, und eine Fluidkammer zwischen dem Pumpeneinlass und dem Pumpenauslass bildet;
einem Einschließring oder Exzenterring, der von dem Gehäuse schwenkbar gelagert wird, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt zu werden, und der eine Innenfläche definiert;
einem Rotor, der von dem Gehäuse in der Fluidkammer relativ zu der Innenfläche drehbar gelagert wird, und der eine Vielzahl Schlitze hat, die sich von einer Außenseite des Rotors nach innen in den Rotor erstrecken;
einer Vielzahl Flügel, die von dem Rotor getragen werden, wobei ein Flügel in jedem Schlitz im Rotor gleitend gelagert ist;
einem ersten Aktor, der auf einen ersten Steuerdruck anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in eine erste Richtung zu schwenken;
einem zweiten Aktor, der auf einen zweiten Steuerdruck anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in eine zweite Richtung zu schwenken;
einem Steuerventil, das in Abhängigkeit von einem Steuerpilotdruck die Druckbeaufschlagung des ersten Aktors steuert und in Abhängigkeit von einem zweiten Steuerdruck die Druckbeaufschlagung des zweiten Aktors steuert; und
einem Flügelausfahrglied, das von dem Gehäuse getragen wird und zumindest während bestimmter Stellungen des Rotors mit den Flügeln in Anlage bewegbar ist, um sicherzustellen, dass mindestens ein Flügel zu allen Zeiten sich aus der Außenseite des Rotors heraus erstreckt.

29. Flügelpumpe nach Anspruch 28, bei der der erste Aktor eine Kammer ist, die zwischen einem Abschnitt des Einschließringes und einem Abschnitt des Gehäuses gebildet ist.

30. Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung mit:
einem Gehäuse, das einen Pumpeneinlass, durch den Fluid in die Pumpe eintritt, einen Pumpenauslass, durch den Fluid unter Druck abgegeben wird, und eine Fluidkammer zwischen dem Pumpeneinlass und Pumpenauslass bildet;
einem Einschließring oder Exzenterring, der von dem Gehäuse innerhalb der Fluidkammer schwenkbar gelagert wird, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt zu werden, wobei der Einschließring oder Exzenterring eine innere Öffnung mit einer Innenfläche hat;
einem Rotor, der von dem Gehäuse zumindest teilweise in der inneren Öffnung des Einschließrings oder Exzenterrings getragen wird, relativ zu der Innenfläche drehbar angetrieben wird und eine Vielzahl Schlitze hat, die sich von einer Außenseite des Rotors radial nach innen in den Rotor erstrecken;
einer Vielzahl Flügel, die von dem Rotor getragen werden, wobei ein Flügel in jedem Schlitz im Rotor gleitend gelagert ist;
einem ersten Aktor, der auf einen ersten Steuerdruck anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in Richtung auf seine erste Stellung zu schwenken;
einem zweiten Aktor, der auf einen zweiten Steuerdruck anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in Richtung auf seine zweite Stellung zu schwenken; und
einer Steuerschaltung, die in Abhängigkeit von Maschinenbetriebsbedingungen eine veränderliche Zielvorgabe für die Pumpenförderleistung liefert, wobei Druck aus dem Ölkreis in der Maschine auf den ersten Aktor wirkt und Druck aus dem Auslass auf den zweiten Aktor wirkt, um in Abhängigkeit von diesen Bedingungen eine veränderliche Steuerung des Einschließringes zu erzielen.

31. Flügelpumpe nach Anspruch 30, bei der die Steuerschaltung einen Aktor umfasst, der mit einem der besagten Aktoren funktionsmäßig verbunden ist, um den Einschließring in Abhängigkeit von den Steuerdrücken zu verstellen.

32. Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung mit: einem Gehäuse, das eine Kammer, einen Pumpeneinlass, durch den Fluid in das Gehäuse eintritt, und einen Pumpenauslass, durch den Fluid aus dem Gehäuse unter Druck abgegeben wird, bildet;
einem Einschließring oder Exzenterring, der von dem Gehäuse schwenkbar gelagert wird, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellt zu werden, und der eine Öffnung mit einer Innenfläche bildet;
einem Rotor, der von dem Gehäuse relativ zu der Innenfläche drehbar gelagert wird und eine Vielzahl Schlitze hat, die sich von einer Außenseite des Rotors nach innen in den Rotor erstrecken;
einer Vielzahl Flügel, die von dem Rotor getragen werden, wobei jeder Flügel in einem Schlitz im Rotor gleitend gelagert ist;
einem ersten Aktor, der auf eine Fluiddruckbeaufschlagung anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in eine erste Richtung zu schwenken, und
einem zweiten Aktor, der auf eine Fluiddruckbeaufschlagung anspricht und betätigbar ist, um den Einschließring oder Exzenterring in eine zweite Richtung zu schwenken,
wobei der erste und zweite Aktor fluidmäßig unmittelbar auf den Einschließring wirken.